Нетканые текстильные материалы

Нетканые текстильные материалы — материалы из волокон или нитей, соединённых между собой без применения методов ткачества.

С древнейших времён известны два вида нетканых материалов: ватин и войлок.

Началом эпохи современных нетканых материалов считаются 1930-е годы^[1]. Первые образцы были созданы в Европе. Это были полотна из вискозных волокон, скреплённых между собой химическими связующими. Несколько позже были освоены и другие способы их получения, различающиеся как по виду сырья, так и по способу скрепления.

Нетканые материалы в зависимости от метода скрепления подразделяются на три класса^[1]

• скреплённые механическим способом;
• скреплённые физико-химическим способом;
• скреплённые комбинированным способом

Нетканые материалы вырабатываются как из натуральных (хлопковых, льняных, шерстяных), так и из химических волокон (например, вискозных, полиэфирных, полиамидных, полиакрилонитрильных, полипропиленовых), а также вторичного волокнистого сырья (волокна, регенерированные из лоскута и тряпья) и коротко-волокнистых отходов химической и других отраслей промышленности.

Основные технологические операции получения нетканых материалов^[2][3]:

• Подготовка сырья (рыхление, очистка от примесей и смешивание волокон, перемотка пряжи и нитей, приготовление связующих, растворов химикатов и т. д.).
• Формирование волокнистой основы.
• Скрепление волокнистой основы (непосредственно получение нетканого материала).
• Отделка нетканого материала.

Основной стадией получения нетканых материалов является стадия скрепления волокнистой основы, получаемой одним из способов: механическим, аэродинамическим, гидравлическим, электростатическим или волокнообразующим.

Способы скрепления нетканых материалов:

• Химическое или адгезионное скрепление (клеевой способ) — сформованное полотно пропитывается, покрывается или орошается связующим компонентом, нанесение которого может быть сплошным или фрагментированным. Связующий компонент, как правило, применяются в виде водных растворов, в некоторых случаях используют органические растворители.
• Термическое скрепление — в этом способе используются термопластичные свойства некоторых синтетических волокон. Иногда используются волокна, из которых состоит нетканый материал, но в большинстве случаев в нетканый материал еще на стадии формования специально добавляют небольшое количество волокон с низкой температурой плавления («бикомпонент»).

Механическое (фрикционное) скрепление:

• иглопробивный способ.
• вязально-прошивной способ.
• гидроструйный способ (технология Спанлейс).

Технология Спанлейс^[4] появилась в 1960-х годах, но впервые была официально представлена фирмой DuPont в 1973 году (материал Сонтара®) и была результатом напряжённой работы, проделанной фирмами DuPont и Chicopee. В 1990-х годах струйная технология значительно шагнула вперёд и стала более производительной^[5] и доступной для многих производителей нетканых материалов.

Технология гидросплетения основана на переплетении волокон материала высокоскоростными струями воды под высоким давлением. Обычно полотно скрепляется на перфорированном барабане с помощью струй воды, бьющих под высоким давлением из форсуночных балок. За счёт этих струй волокна холста связываются между собой.

Лидером и новатором в области технологии спанлейс является фирма «Rieter».

При данной технологии холст формируется из нарезанного («штапельного») волокна либо из непрерывных нитей («филаментов»), полученных из расплава полимера. Волокна формуются из полимера фильерно-раздувным способом и практически одновременно укладываются в холст. Единичные волокна конечной длины («штапельки») в чесальной машине ориентируются преимущественно в горизонтальном направлении и формируются в холст («ватку»).

Впоследствии уложенный холст проходит процедуру скрепления механическим способом путём пробивания полотна иглами специальной конструкции треугольного сечения, с одной либо двух сторон. Целью иглопробивания является уплотнение уложенных филаментов («штапелек») и спутывание их между собой. На данном этапе технологического процесса полотно приобретает свои прочностные свойства, которые могут варьироваться в зависимости от характера дальнейшего применения иглопробивных полотен. При необходимости пробитый холст проходит процедуру дополнительного термоскрепления при помощи каландра. Также для иглопробивных полотен используемых в качестве основы для полимерных покрытий (линолеум, искусственная кожа, кабельная продукция), применяется дополнительное прогревание в промышленных печах, так называемая «усадка».

Иглопробивная технология очень популярна, поскольку полученный по такому способу производства продукт имеет уникальное сочетание прочностных и потребительских характеристик.

Отрасли применения иглопробивных нетканых полотен: геотекстиль, фильтры, линолеум, ковровые покрытия, автомобилестроение, мягкая мебель, искусственная кожа, одежда, обувная промышленность, галантерея.

Технология, при которой окончательная фиксация происходит с помощью водных струй под высоким давлением. Прочность готового материала несравнимо выше, чем у нетканого полотна, скреплённого любыми иными способами.

Суть технологии — воздействие высоких температур (до 180°C) на легкоплавкие полиэфирные волокна в смеси с другими химическими волокнами, посредством многосекционных печей, в которых рубашка лекгоплавких волокон подплавляется и скрепляется с другими волокнами бесклеевым способом.

«Strutto» обозначает вертикальную укладку волокон при производстве нетканых материалов.

Технология AirLay — это система образования волокон, готовых для иглопробивания и термофиксации. Данная технология предназначена как замена устаревшим кардочесальным машинам и холстоукладчикам. Производительность такой линии позволяет производить около 1500 кг готовой продукции в час. Грамматура производимого материала варьируется от 150 г/м² до 3500 г/м². Использование технологии AirLay разнообразно. Например, автомобильная промышленность, сельское хозяйство, мягкая мебель, строительство, одежда и упаковка.

Айрлайд — тип нетканых материалов, получивший своё название от способа его производства — воздушная (air) укладка (laid). Представляет собой нетканое полотно из природной целлюлозы хвойных пород древесины, бикомпонентного штапельного волокна и добавок. В отличие от обычного процесса изготовления волокна, айрлайд не использует воду в качестве среды для производства волокна.

При аэродинамическом способе расчёсанные волокна увлекаются потоком воздуха и переносятся по каналу (диффузору) на сетчатый барабан или транспортёр, где укладываются с образованием холста бесслойной структуры (неориентированное расположение волокон).

Для улучшения этой статьи желательно: Оформить статью по правилам. Переработать оформление в соответствии с правилами написания статей. После исправления проблемы исключите её из списка. Удалите шаблон, если устранены все недостатки.